冷凍除濕機的設計

冷凍除濕機的設計

　　空氣除濕的方法有很多種，冷凍除濕作為其中的一種，由于能耗小、操作簡(jiǎn)單、易于控制，廣泛的應用。冷凍除濕機就是采用冷凍除濕的原理，用制冷機作冷源，以直接蒸發(fā)式冷卻器作冷卻設備，把空氣冷卻到露點(diǎn)溫度以下，析出大于飽和含濕量的水汽，降低空氣的含濕量，再利用部分或全部冷凝熱加熱冷卻后的空氣，從而降低空氣的相對濕度，達到除濕目的。冷凍除濕機具有除濕效果好、房間相對濕度下降快、運行費用低、不要求熱源、也可不需要冷卻水、操作方便、使用靈活等優(yōu)點(diǎn)。

　　1、設計原理

　　一般型除濕機由制冷系統和送風(fēng)系統組成，其除濕原理見(jiàn)圖1，在焓濕圖上，除濕過(guò)程空氣參數的變化過(guò)程。制冷系統：由壓縮機1壓縮出來(lái)的高溫高壓制冷劑氣體進(jìn)入再熱器6（作冷凝器用），將熱量傳給空氣后，冷凝成常溫高壓液體，經(jīng)膨脹閥4節流后進(jìn)入蒸發(fā)器2，吸收通過(guò)蒸發(fā)器的空氣中的熱量，變成低溫低壓氣體，被吸入壓縮機1進(jìn)行壓縮，如此往復循環(huán)。送風(fēng)系統：濕空氣被吸入后，在蒸發(fā)器2被冷卻到露點(diǎn)溫度以下，在h-d圖中由狀態(tài)1到狀態(tài)2，析出凝結水，含濕量下降，再進(jìn)入再熱器6，吸收制冷劑的熱量而升溫，相對濕度降低，變?yōu)闋顟B(tài)3，由送風(fēng)機5送入房間。

　　2、空氣處理過(guò)程計算

　　以一般型除濕機CFZ10設計為例，其名義除濕量要求為10kg/h。

　　除濕機送風(fēng)機風(fēng)量取2800m3/h，壓縮機采用Copeland公司的5HP渦旋式壓縮機，采用冷凝溫度40℃，蒸發(fā)溫度8℃設計，制冷量為17.3kW。

　　根據國家標準[2]規定的名義工況進(jìn)風(fēng)參數（狀態(tài)1），干球溫度27℃，濕球溫度21.2℃，露點(diǎn)溫度18.3℃，相對濕度60%，焓值61.795kJ/kg干空氣，含濕量為13.5357g/kg干空氣；空氣經(jīng)蒸發(fā)器冷卻處理后到機械露點(diǎn)狀態(tài)2，其焓值為：

　　h2=h1-Q0/（ρV）=61.795–17.3×3600/（1.2×2800）=43.259kJ/kg干空氣。

　　機械露點(diǎn)的相對濕度取90%，查焓濕圖可得出狀態(tài)2的其它參數：干球溫度16.4℃，濕球溫度15.4℃，焓值43.259kJ/kg干空氣，含濕量為10.5857g/kg干空氣；制熱量為21.6kW，空氣經(jīng)再熱器加熱后到狀態(tài)3，其干球溫度為：

　　t2=t1+Qk/（ρVc）=16.4+21.6×3600/（1.2×2800×1.0132）=39.2℃。

　　從狀態(tài)2到狀態(tài)3為等濕加熱過(guò)程，故含濕量保持不變，d3=d2=10.5857g/kg干空氣，查焓濕圖可得出狀態(tài)3的其它參數：干球溫度39.2℃，濕球溫度22.7℃，焓值66.6344kJ/kg干空氣，含濕量為10.5857g/kg干空氣，相對濕度為23.7%。由狀態(tài)1到狀態(tài)2析出的凝結水量即除濕機的除濕量為：

　　D=ρV（d1-d2）=1.2×2800×（13.5357-10.5857）=9900g/h=9.9kg/h。